Rezonator termiczny pobiera energię z wahań temperatury powietrza

Rezonator termiczny pobiera energię z wahań temperatury powietrza
Na dachu jednego z budynków MTI działa od kilku miesięcy unikatowe urządzenie, które udowadnia, że ​​elektryczność można uzyskać z codziennych wahań temperatury otoczenia. Pierwszy na świecie rezonator termiczny będzie zasilał małe czujniki, na przykład systemy teledetekcji. Artykuł na temat wynalazku, który pozwala generować energię elektryczną "z niczego", opublikowano w czasopiśmie Nature Communications.

Prototyp zaprojektowany do testowania koncepcji działa z różnicą temperatury w ciągu dnia i nocy o 10 stopni Celsjusza i wytwarza 350 miliwoltów potencjału i 1,3 miliwatów energia – to wystarcza, aby zapewnić działanie małych czujników lub systemów komunikacyjnych. Wskaźniki są niewielkie, ale rezonator nie potrzebuje światła słonecznego. Ponadto, jest to 3-krotnie bardziej wydajne niż komercyjne urządzenia piezoelektryczne o tej samej wielkości, twierdzą wynalazcy

Aby wytworzyć energię z wahań temperatury, wymagany jest materiał o właściwościach bezwładności cieplnej, parametr opisujący, jak szybko materiał jest w stanie gromadzić i oddawać ciepło. Inżynierowie opracowali dla tego przypadku połączony materiał. Podstawą była metalowa pianka wykonana z miedzi lub niklu, pokryta warstwą grafenu dla zwiększenia przewodności cieplnej. Następnie piankę wypełniono oktadekanem, rodzajem wosku, który zmienia stan od stałego do ciekłego pod wpływem różnych temperatur.

Tak więc jedna strona urządzenia gromadzi ciepło, a druga powoli je emituje. Jedna strona zawsze pozostaje w tyle za drugą, podczas gdy system stara się osiągnąć równowagę. Stałe wahania temperatury w obrębie jednego materiału umożliwiają wytwarzanie energii elektrycznej z wykorzystaniem zasad termoelektryczności. Połączenie trzech materiałów – pianki metalowej, grafenu i oktadekanu – pozwala nam nazwać ten rezonator termiczny materiałem o najwyższej inercji termicznej znanej nauce, pisze MIT News.

"W rzeczywistości wymyśliliśmy tę koncepcję od podstaw" – mówi profesor Michael Strano. – Stworzyliśmy pierwszy rezonator termiczny. Urządzenie, które można postawić na stole i wytworzy energię elektryczną z pozornie nic. Otaczają nas wahania temperatury wszystkich możliwych częstotliwości. To jest nietknięte źródło energii. "

Około rok temu szwedzcy naukowcy stworzyli pierwszy termoelektryczny organiczny tranzystor. Jego czułość jest 100 razy większa niż w przypadku konwencjonalnych materiałów termoelektrycznych.

Powiązane wiadomości